Способ извлечения ионов переходных металлов из водных растворов

 

Изобретение относится к извлечению переходных металлов из водных растворов и сточных вод мембранными методами. Целью изобретения является повышение производительности и сокращение расходов связывающего агента. Суть способа заключается в связывании извлекаемых ионов переходных металлов в тройной полимерметаллический комплекс полиакриловая кислота - ион металла - полиэтиленимин при молярном отношении N = [ПЭИ]/[ПАК] = 0,2 - 0,8 и последующей ультрафильтрации полученной смеси через мембрану со средним диаметром пор 500 ± 50 А°. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 В 01 П 61 00 ф- с, . ; р;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4320140/23-26 (22) 21. 10. 87 (46) 15. 01. 90. Бюл. М 2 (71) Казахский химико-технологический институт и Казахский государственный университет им.С.М.Кирова (72) А.А.Камшыбаев, К.Абдиев, m.N.iiîëäàáåêoâ, К.Б.Мусабеков, Е.А.Бектуров, С.Кудайбергенов, У.Б.Бестереков и С.Б.Айдарова (53) 66.066.278.532.711 (088.8) (56) Патент Англии Y - 1466150, кл. В Oi D13/00,,1977. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к способу извлечения металлов из водных растворов и сточных вод мембранными мето дами и может быть использовано в цветной металлургии, гальванопластике, в химической промышленности, а. также в других отраслях народного хозяйства для очистки сточных вод и создания бессточных технологических схем.

Цель изобретения — сокращение расходов связующего агента и повышение производительности ультрафильтрационных мембран.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом извлечения ионов металлов с помощью полупроницаемых мембран. Ионы переходного металла, например кадмия, связывают в тройной полимер — металлический комплекс (ТПМК) путем добавления +, в раствор, содержащий ионы Cd, вы2 (57) Изобретение относится к извлечению переходных металлов иэ водных растворов и сточных вод мембранными методами. Целью изобретения является повышение производительности и сокращение расходов связывающего агента. Суть способа заключается в связывании извлекаемых ионов переходных металлов в тройной полимерметаллический комплекс полиакриловая кислота — ион металла — полизтиленимин при молярном отношении п = (ПЭИ 1/ (ПАК) = О, 2-0, 8 и последующей ультрафильтрации полученной смеси через мембрану со средним диаметс ром пор 500 + 50 А . 1 табл. сокомолекулярной (М y 10 ) полиакриловой кислоты (ПАК) и высокомолекулярного (М < F10 ) полиэтиленимина (ПЭИ) при молярном соотношении п =(ПЭИ)/(ПАК) = 0,2 0,8 с последующей ультрафильтрацией через мембрану.

ТПИК вЂ” полиакриловая кислота — ©

Cd2 — полиэтиленимин образуется эа счет ионного взаимодействия меж} ду карбоксильными группами ITAK u ионами Cd и координационного свя- 4 зывания ионов с иминными группами C+

ПЭИ.

П р е р К 180 мл 5,55 .10 м водному раствору CdSO добавляют

0,3 м (2,167) раствор полиакриловай кислоты ПАК (И =10 ) и 0,06 м (0,267) раствор ПЭИ (10 ) с расчетом, чтобы

"Ф молярное соотношение составляло з = (ПЭИ1 /(Ме 3 = 6, n = (ПЭИ)/ (IIAK )= 0,2; 0,4; 0,6;

0,8.

1535603

Формула изобретения

Концентрация ПЭИ, г/л омплексо n = (ПЭИ) / (IIAK) Концентрабразова- моль/моль ция ПАК, ель г/л

Степень Проницаизвлече- емость ния, f G л/м ч

Исходная концентрация Cd моль

2,15 10

ПЭИ (10")

ПАК (10 ) 5 ° 10

99,98 101,92

99,9 157,4

99,9 178,1

99,9 198,5

0,18

0,09

0,06

0,045

0,2

0,4

0,6

О,S

lI

tt

Составитель В.Свитцов

Техред Л.Сердюкова Корректор C.IIIåêìàð

Редактор Н.Петрушко

Заказ 70 Тираж 536 Подписное

8HHH1IH Государ< твенного комитета по изобретениям и открытиям при I КН . СCCP

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-нз лтельский комбинат "Патент", r.ужгород, у:t. Гаги; и. а,101

Общий объем 200 мл. После доведе- i ния рН до 960 эти растворы разделяют через ультрафильтрационную мембрану

УАИ=500, Полученные результаты при

ДР"-10 атм представлены в таблице.

Емкость тройного полимерметаллического комплекса (ТПИК) по переходным металлам в 3-5 раз больше емкости индивидуальных полимерных комплексообразователей °

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является также использование мембран со средо ннм диаметром пор 500 А для ультрафильтрации при относительно низком рабочем давлении, что позволяет достичь наряду с высокой степенью извлечения ионов металлов существенного увеличения производительности процесса.

Преимуществом предлагаемого способа является также возможность многократного использования комплексообI разователя ПАК и .ПЭИ, что достигается разрушением комплекса при рН меньше 2,0 и при рН больше 11,0. Это поз5 воляет процесс извлечения ионов металлов осуществить в замкнутом безотходном режиме.

Способ извлечения ионов переходных металлов из водных растворов, включающий введение в раствор водорастворимого полимерного связующего агента, образование полимерметаллических комплексов и ультрафильтрационное разделение образовавшейся смеси, отличающийся тем, что, с целью сокращения расходов связующего агента и повышения производительности ультрафильтрационных мембран, в качестве связующего агента используют смесь полиэтиленимина и полиакриловой кислоты при их молярном соотношении 0,2-0,8.